KAPAL DALAM KEADAAN MIRING Kapal miring atau rolling akan mengalami pembebanan gaya berat yang tegak lurus (vertical) terhadap permukaan air.

Gambar: Kapal miring

Gambar: Beban pada kapal miring

fy(x) = f(x). sin dx fz(x) = f(x). cos Qy = fy(x) dx Qz = fz(x) dx Mz = Qy(x) My = Qz(x) dx

fy(x)

fz(x) f (x)

y

z

G

G = ttk berat penampang = sudut oleng

f(x)

y

z

x

Jika kita hendak menyelidiki tegangan pada waktu oleng dengan lebih teliti, momen lengkung pada keadaan oleng M diuraikan pada arah tegak dan mendatar dan dihitung tegangan untuk masing-masing arah seperti diperlihatkan pada Error! Reference source not found. berikut.

Gambar: Netral axis untuk horizontal bending dan vertical bending momen

My = M sin

Mz = M Cos

Dengan menggunakan : INA = momen inersia terhadap sumbu netral pada kapal tegak. ICL = momen inersia terhadap centre line.

V = tegangan lengkung vertical. H = tegangan lengkung horizontal.

Maka ; tegangan total menjadi :

= V + H =

..sin...cos. zI

MyI

M

CLNA

+

z

y y NA (heeled)

NA (upright)

z

PUNTIRAN PADA KAPAL Berbeda dengan poros pejal maupun berlubang, kapal lebih cenderung mirip dengan

sebuah balok yang berongga berpenampang BxH dengan penguatan-penguatan di dalamnya.

Selanjutnya bayangkanlah sebuah kapal yang berada diatas gelombang pada posisi cuartering atau serong terhadap gelombang. Maka kapal tersebut akan mengalami beban yang tidak simetris terhadap bidang diametral kapal (bidang center line), sehingga kapal mengalami tekanan air dari bagian bawah kanan depan dan bagian bawah kiri belakang, lihat Gambar berikut.

Gambar: Kapal pada gelombang cuartering

Gambar: Kapal pada kondisi terpuntir

Mt

Mt

Puncak gelombang.

Puncak gelombang.

Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi tentang penampang kapal yang dipaparkan pada gambar dibawah ini.

Gambar: Penampang kapal

Pada Gambar, terlihat bahwa badan kapal mengalami gaya hidrostatik yang besar dibagian kiri belakang dan bagian kanan depan. Gambar dengan garis putus-putus menunjukkan kadaankapal setelah dikenai gaya gelombang serong (quartering seas). Untuk mengetahui tegangan puntir disepanjang kapal, maka kita harus melakukan:

1. Perhitungan resultante penyebaran gaya berat dan gaya tekan keatas pada setiap penampang lintang dengan jaraknya terhadap centre line, disepanjang kapal.

2. Perhitungan momen puntir pada setiap penampang lintang. 3. Total momen puntir pada penampang lintang sejauh x dari AP, yang merupakan

penyebaran momen puntir sepanjang kapal.

Lebih jelasnya perhatikan Gambar berikut;

Gambar: Beban pada penampang buritan dan haluan

z5 z32

f32 f5

Mt5 = f5 x z5 Mt32 = f32 x z32

KAPAL MENGALAMI LENGKUNGAN Beban momen yang bekerja pada kapal akan mengakibatkan lengkungan memanjang pada kapal; lengkungan horisontal dan lengkungan vertical, seperti yang terlihat dalam Error! Reference source not found. dan Error! Reference source not found.berikut:

Gambar: Kapal melengkung pada bidang horisontal

Gambar: Kapal melengkung pada bidang vertical

My My

Qz

Qz

Mz Mz

Qy

Qy

PERSAMAAN DASAR PERHITUNGAN GAYA LINTANG DAN MOMEN LENGKUNG

Gambar: Penyebaran gaya berat dan gaya tekan keatas

Ruas kanan merupakan distribusi memanjang dari beban-beban yang bekerja pada kapal. Dan f(x) merupakan selisih antara gaya tekan keatas dan gaya berat.

Jika lengkung diagram gaya berat kita kurangi dengan lengkung diagram gaya tekan keatas, akan diperoleh lengkung penyebaran beban sepanjang kapal:

f(x) = b(x) w(x)

Gambar: Penyebaran beban sepanjang kapal

dan beban f(x) ini merupakan turunan kedua dari momen lengkung :

=

Besar gaya lintang adalah lengkung integral pertama dari beban f(x), oleh karena itu persamaan gaya lintang dapat kita peroleh dari :

b). Penyebaran Gaya Tekan Keatas : b(x) = .g.a(x)

a). Penyebaran Gaya Berat : w(x) = g.m(x)

Gambar: Integral beban sepanjang kapal

=

dimana konstante intergrasi besarnya sama dengan nol, karena Q(0) = 0

Gambar: Penyebaran Gaya Lintang sepanjang kapal

Sesuai dengan persamaan gaya lintang, maka diagram momen dapat diperoleh dari integrasi persamaan berikut :

=

=

Karena untuk x = 0 ; x = L ( dikedua ujung ) harga momen sama dengan nol , maka besarnya konstanta intergrasi adalah nol.

Q(x)

dx x

f(x)

L

Gambar: Diagram Gaya Lintang dan Momen Lengkung

Jika diminta, juga lenturan didapat persamaan sudut lentur dan persamaan lenturan adalah sebagai berikut :

Persamaan sudut lentur ;

= . .

+ .

. . .

Persamaan lenturan ;

= . .

+

.

. .

bentuk lengkung diagram hasil intergrasi dapat dilihat pada Gambar.

Gambar: Diagram Momen lengkung, Sudut lentur, dan Lenturan Dari Gambar juga terlihat bahwa harga o didapat diperoleh dari syarat batas bahwa y(x) harus berharga nol pada titik dimana lenturan adalah terbesar.

Sb. y(x)

x

M(x)

0

L

ymax

y(x)

y(x)

Sb. y(x)

Q(x)

M(x)